新技術(shù)前瞻專題系列（七）：先進(jìn)封裝行業(yè)：CoWoS五問(wèn)五答

——新技術(shù)前瞻專題系列（七）至硅晶圓，再把CoW芯片與基板（Substrate）Q3：產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀？后摩爾時(shí)代，先進(jìn)制程工藝演進(jìn)逼近物理極限，先進(jìn)封裝（積電的CoWoS產(chǎn)能中，英偉達(dá)占整體供應(yīng)量比重超過(guò)50%。目前，HBM需要CoWoS等2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，HBM統(tǒng)級(jí)（SiP）封裝技術(shù)和高性能的FlipChip和引線互聯(lián)封裝技術(shù)；通富微電超大尺寸2D+封裝技術(shù)及3維堆疊封裝技術(shù)Q5:CoWoS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)？CoWoS-L有望成進(jìn)行芯片間互連，并使用RDL層進(jìn)行功率和信號(hào)傳輸，從而提供最靈于提升電氣性能，通過(guò)連接所有LSI芯片的電容，CoWoS-L搭載多個(gè)LSI芯片，可以顯著增加RI上投資建議：隨著大算力時(shí)代的蓬勃興起，先進(jìn)封裝是提升芯片性能的關(guān)鍵技術(shù)路徑，AI加速發(fā)展驅(qū)動(dòng)先進(jìn)封裝鏈將持續(xù)受益；受益標(biāo)的：長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技、艾森股份、天承科技、華大九天、廣立微、概倫電在芯片制造領(lǐng)域，前道、中道和后道指的是半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中的三個(gè)主離子注入、清洗、CMP（化學(xué)機(jī)械拋光）和量測(cè)等工藝步驟。這個(gè)階段的目標(biāo)是在硅片上形成晶體管和其他有源器件，以及多層互連）：圓上形成的凸點(diǎn)（Bumps），這些凸點(diǎn)用于后續(xù)的封裝過(guò)程，使得芯片能夠與外部電路連接。中道制造隨著高密度芯片需求的增長(zhǎng)而變得越來(lái)越重要，尤其是在倒裝芯片（Flip）：等步驟。這個(gè)階段的目標(biāo)是將圓形的硅片切割成單獨(dú)的芯片顆粒，完成外殼封裝，并進(jìn)行電氣測(cè)試以資料來(lái)源：CSDN，東興證券研究所越多集成電路企業(yè)轉(zhuǎn)向后道先進(jìn)封裝工藝尋求先進(jìn)技術(shù)方案，以確保產(chǎn)品性能的持續(xù)提升。2.5D2.5D封裝：這種封裝方式是將芯片堆疊在中介層之上，通過(guò)微小的金屬線連接3D封裝：更進(jìn)一步，3D封裝技術(shù)允許芯片垂直堆疊，這為高資料來(lái)源：鐘毅等《芯片三維互連技術(shù)及異質(zhì)集成研究進(jìn)展》，東興證券研究所20112011年臺(tái)積電開(kāi)發(fā)出的第一代CoWoS-S硅中介層最大面積為775mm2,已經(jīng)接突破光罩限制后，2014年臺(tái)積電第二代CoWoS-S產(chǎn)品的硅別為1245mm2、1660mm2、2500mm2、3320mm2,對(duì)應(yīng)的集成芯片數(shù)量48GB）、2個(gè)soc+8個(gè)HBM（內(nèi)存128GB）、2個(gè)soc+1硅轉(zhuǎn)接板面積不斷增加，便于集成更多元器件，從第三代開(kāi)始，CoWoS由同質(zhì)集成轉(zhuǎn)變?yōu)楫愘|(zhì)集成。第五代芯片不僅圖3:圖3:CoWoS發(fā)展歷程資料來(lái)源：網(wǎng)易，東興證券研究所臺(tái)積電將CoWoS封裝技術(shù)分為三種類型——CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L。其主要區(qū)別在于中介COWCOWOS-L用重新布線層（RDL）中介層。應(yīng)用：適用于需要兼顧性能和成本的應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信基COWCOWOS-S用硅中介層作為主要的連接媒介。這種結(jié)構(gòu)通常具有高密度的I/O互連，適合高性能計(jì)算和大規(guī)模集成電路的需求。硅中介層的優(yōu)勢(shì)在于其精密的制造工藝和優(yōu)越的應(yīng)用：主要用于需要極高性能和高密度互連的應(yīng)用，如高性能計(jì)算（HPC）、人工智能（AI）加COWOS-R結(jié)合局部硅互連和RDL中介層，利用兩者的優(yōu)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)更高效的封裝和連接。這種結(jié)構(gòu)適合復(fù)雜的系統(tǒng)集成，能夠在單一封裝中應(yīng)用：適用于需要降低封裝成本并且具有一定性能需求的應(yīng)用，CoWoS封裝技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它可以實(shí)現(xiàn)高度集成，這意味著多個(gè)芯片在一個(gè)集成，從而可以在更小的空間內(nèi)提供更強(qiáng)大的功能。這種技術(shù)特相比于傳統(tǒng)的封裝技術(shù)，CoWoS相比于傳統(tǒng)的封裝技術(shù)，CoWoS技術(shù)可芯片的制造成本和封裝成本。這是因?yàn)樗苊饬藗鹘y(tǒng)封裝技術(shù)中的繁瑣步驟，如銅線纏繞、耗材成本高等，從而可以提高生產(chǎn)效率和降低資料來(lái)源：合明科技，東興證券研究所術(shù)相比，制造復(fù)雜性顯著增加。制造復(fù)雜性直一樣進(jìn)行測(cè)試，以確保它們沒(méi)有任何制造缺陷。因?yàn)槊總€(gè)晶圓芯片在安裝到中介層之前都需要單獨(dú)測(cè)試，安裝后還需要再次測(cè)試。除此之外，層特別容易受到制造缺陷的影響，并可能導(dǎo)致信號(hào)完整性：邏輯晶圓到基板的互連：隨著感，互連的信號(hào)傳輸會(huì)變差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，努力優(yōu)化TSV，以最大限度地降低電容和電感。邏輯晶圓芯片到HBM：SoC和HBM之間互連的眼圖性能瓶頸歸因于互連的數(shù)據(jù)切換率和較低工作電壓的高性能應(yīng)用。資料來(lái)源：電子工程專輯，東興證券研究所資料來(lái)源：中商情報(bào)網(wǎng)，東興證券研究所資料來(lái)源：中商情報(bào)網(wǎng)，東興證券研究所作為臺(tái)積電CoWoS封裝技術(shù)的最大客戶，英偉達(dá)的需求將對(duì)市場(chǎng)格局產(chǎn)生重要影響。受益于英偉達(dá)Blackwell系列GPU的量產(chǎn)計(jì)將從2025年第四季度開(kāi)始，將CoWoS封裝工藝從CoWoS-Short6.9%。這一轉(zhuǎn)變不僅反映了市場(chǎng)需求的變化，也展示了英偉達(dá)在高性能GPU市場(chǎng)的強(qiáng)大影響力。除了英偉達(dá)，其他企業(yè)如博也在增加對(duì)臺(tái)積電CoWoS產(chǎn)能的訂單，以滿足為谷歌和亞馬遜提供ASIC（專用集成電路）設(shè)計(jì)服資料來(lái)源：智研咨詢，東興證券研究所資料來(lái)源：超能網(wǎng)，東興證券研究所隨著先進(jìn)隨著先進(jìn)AI加速器、圖形處理單元及高性能計(jì)算應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，所需處理的數(shù)據(jù)量正以前所未有的速度激增，這一趨勢(shì)直接推動(dòng)了高帶寬內(nèi)存（HBM）銷量的急劇攀升。數(shù)據(jù)顯示，2029年全球HBM行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)79.5億美元；2020-2023年中國(guó)HBM市場(chǎng)規(guī)模自3億元上升HBM走線長(zhǎng)度短、焊盤(pán)數(shù)高，在PCB甚至封裝基板上無(wú)法實(shí)現(xiàn)密集且短的連接。因此還需要CoWoS等2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。CoWoS能以合理的成本提供更高的互連密度和更大的封裝尺寸，目前大部分HBM均使用的此項(xiàng)技術(shù)。因此，HBM的產(chǎn)能都將受制于CoWoS產(chǎn)能。資料來(lái)源：智研咨詢，東興證券研究所資料來(lái)源：MorderIntelligence，東興證券研究所長(zhǎng)電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造與技術(shù)服務(wù)提供商，在中長(zhǎng)電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造與技術(shù)服務(wù)提供商，在中2024年9月28日長(zhǎng)電科技完成了對(duì)晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司80%股權(quán)的收購(gòu).本次收購(gòu)加大先進(jìn)閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品封裝和測(cè)長(zhǎng)電科技2024年2季度歸母凈利潤(rùn)環(huán)比增長(zhǎng)258%，營(yíng)收創(chuàng)同期歷史26.3%，創(chuàng)歷史同期新高。二季度經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生現(xiàn)金人民幣16.5億元，二季度扣除資產(chǎn)投資凈支出人民幣9.3億元，自由7.2億元。二季度歸母凈利潤(rùn)為人民幣4.8億元，同比增長(zhǎng)25.5%，環(huán)比增長(zhǎng)0資料來(lái)源：同花順，公司年報(bào)，東興證券研究所新成果：超大尺寸2D+封裝技術(shù)及3維堆疊封裝技術(shù)均獲得驗(yàn)證通過(guò)；大尺寸多芯片chiplast封裝技術(shù)蔽技術(shù)研發(fā)及量產(chǎn)獲得突破。公司在發(fā)展過(guò)程中不斷加強(qiáng)自主創(chuàng)新，并在多個(gè)先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域積極開(kāi)展國(guó)內(nèi)外專利布局。截至20使公司快速切入高端封測(cè)領(lǐng)域，為公司進(jìn)一步向高階封測(cè)邁進(jìn)，遠(yuǎn)，大力開(kāi)發(fā)扇出型、圓片級(jí)、倒裝焊等封裝2019-2023公司營(yíng)收持續(xù)增長(zhǎng)。2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收22082.67資料來(lái)源：同花順，公司年報(bào)，東興證券研究所86420資料來(lái)源：同花順，公司年報(bào)，東興證券研究所多項(xiàng)產(chǎn)品和技術(shù)被評(píng)為“中國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”持續(xù)開(kāi)展先進(jìn)封裝技術(shù)和工藝研發(fā)，推進(jìn)FOPLP封裝工藝開(kāi)發(fā)和2.5D工藝驗(yàn)證;通過(guò)汽車級(jí)AECQ100 資料來(lái)源：同花順，公司年報(bào)，東興證券研究所資料來(lái)源：同花順，公司年報(bào)，東興證券研究所），），優(yōu)秀特性，包括保留亞微米銅互連、硅通孔（TSV）和嵌入式深溝槽電容器（eDTC以確保良好的系統(tǒng)性能，同時(shí)避免了單個(gè)大型硅分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）的阻抗降低93%，壓降比沒(méi)有使用eDTC的情況低72%。此外，HBMVDDQ的同步開(kāi)關(guān)噪聲（SSN）可以在3.2GHz時(shí)比沒(méi)有eDTC的情況減少到38%。由于SSN減少，信號(hào)完整性也可新一代的eDTC可以提供1100nF/mm2的電容密度。高電資料來(lái)源：網(wǎng)易，芯榜，東興證券研究所資料來(lái)源：網(wǎng)易，芯榜，東興證券研究所封裝CoWoS需求旺盛，先進(jìn)封裝各產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)受益；受益標(biāo)的復(fù)旦大學(xué)工學(xué)碩士，2022年6月加入東興證券研究所，現(xiàn)任電子行業(yè)首席分析師。曾就職于Foundry廠、研究所和券商資管，分別擔(dān)任工藝集成工程師、研究員和投資經(jīng)理。證書(shū)編號(hào)：S14805220負(fù)責(zé)本研究報(bào)告全部或部分內(nèi)容的每一位證券分析師，在此申明，本報(bào)告的觀點(diǎn)、邏輯和論據(jù)均為分析師本人研究成果，引用的相關(guān)和文字均已注明出處。本報(bào)告依據(jù)公開(kāi)的信息來(lái)源，力求清晰、準(zhǔn)確地反映分析師本人的研究觀點(diǎn)。本人薪酬的任何部分過(guò)去不曾與、現(xiàn)在不與，未來(lái)也將不會(huì)與本報(bào)告中的具體推薦或觀點(diǎn)本證券研究報(bào)告所載的信息、觀點(diǎn)、結(jié)論等內(nèi)容僅供投資者決策參考。在任何情況下，本公司證券研究報(bào)告均不構(gòu)成對(duì)任何機(jī)構(gòu)和個(gè)人的本研究報(bào)告由東興證券股份有限公司研究所撰寫(xiě)，東興證券股份有限公司是具有合法證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格的機(jī)構(gòu)。本研究報(bào)告中所引用信息均來(lái)源于公開(kāi)資料，我公司對(duì)這些信息的準(zhǔn)確性和完整性不作任何保證，也不保證所包含的信息和建議不會(huì)發(fā)生任何變更。我們已力求報(bào)告內(nèi)容的客觀、公正，但文中的觀點(diǎn)、結(jié)論和建議僅供參考，報(bào)告中的信息或意見(jiàn)并不構(gòu)成所述證券的買(mǎi)賣出價(jià)或征價(jià)，投資者據(jù)此我公司及報(bào)告作者在自身所知情的范圍內(nèi)，與本報(bào)告所評(píng)價(jià)或推薦的證券或投資標(biāo)的不存在法律禁止的利害關(guān)系。在法律許可的情況下，我公司及其所屬關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)可能會(huì)持有報(bào)告中提到的公司所發(fā)行的證券頭寸并進(jìn)行交易，也可能為這些公司提供或者爭(zhēng)取提供投資銀行、財(cái)務(wù)顧問(wèn)或者金融產(chǎn)品等相關(guān)服務(wù)。本報(bào)告版權(quán)僅為我公司所有，未經(jīng)書(shū)面許可，任何機(jī)構(gòu)和個(gè)人不得以任何形式翻版、復(fù)制和發(fā)布。如引用、刊發(fā)，需注明出處為東興證券研究所，且本研究報(bào)告僅供東興證券股份有限公司客戶和經(jīng)本公司授權(quán)刊載機(jī)構(gòu)的客戶使用，未經(jīng)授權(quán)私自刊載研究報(bào)告的機(jī)構(gòu)以及其閱讀和使用者應(yīng)慎重使用報(bào)告、防止被誤導(dǎo)，